测量和计算森林蓄积参数的方法
【专利摘要】一种测量和计算森林蓄积参数的方法，属于用全景扫描的激光测距传感器对林地测量和计算森林蓄积参数的方法，按如下七个步骤进行：一是用激光测距传感器扫描林分，二是获取胸径，三是计算每公顷胸高断面积，四是计算平均胸径，五是树干密度，六是计算不同高度的植被覆盖率，七是求得林木分布空间的坐标格局；采用本非接触方式测量和计算森林蓄积参数，快捷、方便、准确、效率高、劳动强度低，同时能提供现有方法还不能提供的垂直方向不同高度的植被覆盖率，用于与航空遥感和航天遥感信息相结合估计森林蓄积和森林生物量等优点。
【专利说明】测量和计算森林蓄积参数的方法
【【技术领域】】
[0001]本发明属于一种用全景扫描的激光测距传感器对林地测量和计算森林蓄积参数的方法。
【【背景技术】】
[0002]森林蓄积参数的测定，公知公用的角规测量方法虽然劳动强度大、效率不高，但角规原理仍然保持了它的技术优势。角规在过去半个多世纪经历了多次改进，但基本原理仍然未变。
[0003]对于区域森林蓄积量、生物量的估计，一般采用地面抽样或遥感结合地面抽样的方法进行。遥感方法也需要地面调查数据配合建模。地面调查方法主要有样地调查和角规调查两种。前者需要对每株树进行测量，工作量大、耗时长。后者用角规绕测，工作量大幅度减少，但得到的信息单一，只有单位面积胸高断面积。如何高效获取地面调查信息仍然是森林资源监测中亟待解决的问题。
[0004]为此，结合角规原理和新的自动化扫描仪，设计一种配套的测量和计算森林蓄积参数的方法，显得十分必要。所设计的方法力求操作简单、高效、劳动强度低，通过在选定地点自动环绕扫描获取林木的株数、平均胸径、胸高断面积、密度、空间坐标和不同高度的森林植被覆盖率等多种森林特征信息，极大地丰富了森林调查信息内容,大大缩短了信息获取时间；由于其能获得森林立木垂直面的扫描信息，用于配合航天、航空遥感信息进行生态环境与森林状况监测，无疑具有重大的现实意义。对此，经检索和市场调查，尚未发现有相关的资料报道和仪器面市。`【
【发明内容】
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[0005]本发明需要解决的技术问题是针对森林资源监测应用需求，采用激光传感器和单片机相结合的技术，设计一套能对森林进行扫描并能输出森林密度、单位森林面积的林木胸高断面积、林分平均胸径等的测量和计算森林蓄积参数的方法。
[0006]解决上述技术问题采用如下技术方案:
[0007]本测量和计算森林蓄积参数的方法按如下步骤进行:
[0008](I)用激光测距传感器扫描林分:在森林中，将全景扫描仪安装于三脚架上1.3米高位置，调整至水平后，开始360度环绕扫描，得到周围所有树木与扫描仪之间的距离(参见图4、图5)；
[0009](2)获取胸径:逐一扫描每一株树，定O为扫描仪位点，C为树干中心点，扫描仪匀速步进，其相邻两个扫描点之间的夹角ω相等，即Z EOG =Z GOC2 =Z C2OH =Z HOF =ω (参见图1)，ω由步进电机转速和激光扫描速率确定；
[0010]以OE和OF之间的平分线OC为斜边构成的直角三角形EOC和COF相等，有Z EOF=a , Z EOC = Z COF = α /2，设 R = 0C，R' = OE = OF,则树木胸径# = 2RsilK^ ) ； EC、FC，AC、BC相等，为
【权利要求】
1.一种测量和计算森林蓄积参数的方法，其特征是按如下步骤进行: (1)用激光测距传感器扫描林分:在森林中，将全景扫描仪安装于三脚架上1.3米高位置，调整至水平后，开始360度环绕扫描，得到周围所有树木与扫描仪之间的距离； (2)获取胸径:逐一扫描每一株树，定O为扫描仪位点，C为树干中心点，扫描仪匀速步进，其相邻两个扫描点之间的夹角ω相等，即Z
【文档编号】G01B11/28GK103616014SQ201310633096
【公开日】2014年3月5日 申请日期:2013年11月29日 优先权日:2013年11月29日
【发明者】张茂震 申请人:浙江农林大学